Vad är en TRIAC?
En TRIAC är en elektrisk komponent som har två ledningar som används för att ansluta en växelström (AC) och en tredje ledning som används för att trigga enheten. Till skillnad från vissa andra enheter, såsom transistorer och dioder, kan en TRIAC leda ström i endera riktningen mellan dess två ledande ledningar. Enhetens utlösningsdel, kallad grind, slår på eller stänger av enheten i varierande grad. Med hjälp av grinden i samband med en växelströmsfas kan en TRIAC ställas in så att endast en del av en AC-signal passerar genom den och används ofta i apparater som dimmeromkopplare och elektriska motorvarvtalskontroller.
Ordet TRIAC, skapat genom sammanslagning av triode med AC, var ursprungligen ett handelsnamn som användes av General Electric för sin version av en kiselbaserad, grindstyrd, helvågs AC-switch. Sedan den ursprungliga utgivningen har ordet emellertid blivit det allmänna namnet på alla sådana enheter. I ordentliga termer kallas enheterna tvåvägs- eller bilaterala triodtyristorer. Ibland kallas enheten helt enkelt en tyristor, vilket är bekvämt men inte helt exakt, eftersom enheten i huvudsak är en konfiguration av två tyristorer.
En tyristor är en specialiserad halvledaranordning som vanligtvis är gjord av fyra lager kisel sammansmält. De fyra enskilda skikterna av kisel behandlas så att de har alternerande elektriska laddningar av positivt-negativt-positivt-negativt eller PNPN. Varje ände av skikten tjänar som ett kontaktdon för åtkomst till tyristorn. Den positiva änden är anodens anod och den negativa änden dess katod. En grindanslutning görs också till det positivt laddade skiktet som är inklämt mellan de två negativt laddade skikten.
Under statiska förhållanden motstår de växlande laddningslagren att en elektrisk ström flyter genom tyristorn. Det finns emellertid en gräns för mängden spänning som enheten kan motstå. Om den spänning som anbringas på enheten överskrider den gränsen kommer enheten att släppa efter en effekt som kallas ett lavin och börjar leda den elektriska strömmen.
För att styra tyristorn appliceras en negativ spänning på dess grind. Detta förändrar laddningen i det positiva lagret till en mer negativ lutning, vilket kan utlösa en lavin. Genom att variera spänningen vid grinden kan skredpunkten för tyristorn varieras, vilket gör att anordningen kan leda elektrisk ström endast vid eller över en förutbestämd spänning.
AC-signaler växlar kontinuerligt från full positiv spänning mot nollspänning, sedan mot full negativ spänning, tillbaka mot nollspänning och sedan tillbaka mot full positiv spänning igen. Detta betyder att en växelströmsignal ständigt förändrar sin spänningsnivå. Som ett resultat, genom att variera grindspänningen för en tyristor, kan procentandelen av växelspänningen som kan passera genom anordningen varieras och kontrolleras.
Tyristorer kan emellertid endast leda en elektrisk ström i en riktning, vilket blockerar hälften av växelspänningen på samma sätt som en diod skulle göra. För att använda hela växelspänningen är en TRIAC konstruerad av två tyristorer. Genom att ansluta anoden för en tyristor till katoden i den andra i ena änden, och den återstående katoden och anoden i den andra änden, kan de två anordningarna leda en enda växelspänning i båda riktningarna. De två grindarna, också sammankopplade, tillåter en styrsignal vid grinden att styra en AC-signal som passerar genom TRIAC. På detta sätt kan en TRIAC tillhandahålla vilken som helst önskad del av en växelspänning till en anordning, såsom en motor, och genom att variera grindspänningen variera motorns hastighet.